MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lmodvneg1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lmodvneg1 19115
Description: Minus 1 times a vector is the negative of the vector. Equation 2 of [Kreyszig] p. 51. (Contributed by NM, 18-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lmodvneg1.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lmodvneg1.n 𝑁 = (invg𝑊)
lmodvneg1.f 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
lmodvneg1.s · = ( ·𝑠𝑊)
lmodvneg1.u 1 = (1r𝐹)
lmodvneg1.m 𝑀 = (invg𝐹)
Assertion
Ref Expression
lmodvneg1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((𝑀1 ) · 𝑋) = (𝑁𝑋))

Proof of Theorem lmodvneg1
StepHypRef Expression
1 simpl 468 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → 𝑊 ∈ LMod)
2 lmodvneg1.f . . . . . . 7 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
32lmodfgrp 19081 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LMod → 𝐹 ∈ Grp)
43adantr 466 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → 𝐹 ∈ Grp)
5 eqid 2770 . . . . . . 7 (Base‘𝐹) = (Base‘𝐹)
6 lmodvneg1.u . . . . . . 7 1 = (1r𝐹)
72, 5, 6lmod1cl 19099 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LMod → 1 ∈ (Base‘𝐹))
87adantr 466 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → 1 ∈ (Base‘𝐹))
9 lmodvneg1.m . . . . . 6 𝑀 = (invg𝐹)
105, 9grpinvcl 17674 . . . . 5 ((𝐹 ∈ Grp ∧ 1 ∈ (Base‘𝐹)) → (𝑀1 ) ∈ (Base‘𝐹))
114, 8, 10syl2anc 565 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (𝑀1 ) ∈ (Base‘𝐹))
12 simpr 471 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → 𝑋𝑉)
13 lmodvneg1.v . . . . 5 𝑉 = (Base‘𝑊)
14 lmodvneg1.s . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑊)
1513, 2, 14, 5lmodvscl 19089 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑀1 ) ∈ (Base‘𝐹) ∧ 𝑋𝑉) → ((𝑀1 ) · 𝑋) ∈ 𝑉)
161, 11, 12, 15syl3anc 1475 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((𝑀1 ) · 𝑋) ∈ 𝑉)
17 eqid 2770 . . . 4 (+g𝑊) = (+g𝑊)
18 eqid 2770 . . . 4 (0g𝑊) = (0g𝑊)
1913, 17, 18lmod0vrid 19103 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑀1 ) · 𝑋) ∈ 𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(0g𝑊)) = ((𝑀1 ) · 𝑋))
2016, 19syldan 571 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(0g𝑊)) = ((𝑀1 ) · 𝑋))
21 lmodvneg1.n . . . . . 6 𝑁 = (invg𝑊)
2213, 21lmodvnegcl 19113 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (𝑁𝑋) ∈ 𝑉)
2313, 17lmodass 19087 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (((𝑀1 ) · 𝑋) ∈ 𝑉𝑋𝑉 ∧ (𝑁𝑋) ∈ 𝑉)) → ((((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)𝑋)(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(𝑋(+g𝑊)(𝑁𝑋))))
241, 16, 12, 22, 23syl13anc 1477 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)𝑋)(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(𝑋(+g𝑊)(𝑁𝑋))))
2513, 2, 14, 6lmodvs1 19100 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ( 1 · 𝑋) = 𝑋)
2625oveq2d 6808 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)( 1 · 𝑋)) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)𝑋))
27 eqid 2770 . . . . . . . . . 10 (+g𝐹) = (+g𝐹)
28 eqid 2770 . . . . . . . . . 10 (0g𝐹) = (0g𝐹)
295, 27, 28, 9grplinv 17675 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ Grp ∧ 1 ∈ (Base‘𝐹)) → ((𝑀1 )(+g𝐹) 1 ) = (0g𝐹))
304, 8, 29syl2anc 565 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((𝑀1 )(+g𝐹) 1 ) = (0g𝐹))
3130oveq1d 6807 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 )(+g𝐹) 1 ) · 𝑋) = ((0g𝐹) · 𝑋))
3213, 17, 2, 14, 5, 27lmodvsdir 19096 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑀1 ) ∈ (Base‘𝐹) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐹) ∧ 𝑋𝑉)) → (((𝑀1 )(+g𝐹) 1 ) · 𝑋) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)( 1 · 𝑋)))
331, 11, 8, 12, 32syl13anc 1477 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 )(+g𝐹) 1 ) · 𝑋) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)( 1 · 𝑋)))
3413, 2, 14, 28, 18lmod0vs 19105 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((0g𝐹) · 𝑋) = (0g𝑊))
3531, 33, 343eqtr3d 2812 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)( 1 · 𝑋)) = (0g𝑊))
3626, 35eqtr3d 2806 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)𝑋) = (0g𝑊))
3736oveq1d 6807 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)𝑋)(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = ((0g𝑊)(+g𝑊)(𝑁𝑋)))
3824, 37eqtr3d 2806 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(𝑋(+g𝑊)(𝑁𝑋))) = ((0g𝑊)(+g𝑊)(𝑁𝑋)))
3913, 17, 18, 21lmodvnegid 19114 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (𝑋(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = (0g𝑊))
4039oveq2d 6808 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(𝑋(+g𝑊)(𝑁𝑋))) = (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(0g𝑊)))
4113, 17, 18lmod0vlid 19102 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑁𝑋) ∈ 𝑉) → ((0g𝑊)(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = (𝑁𝑋))
4222, 41syldan 571 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((0g𝑊)(+g𝑊)(𝑁𝑋)) = (𝑁𝑋))
4338, 40, 423eqtr3d 2812 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → (((𝑀1 ) · 𝑋)(+g𝑊)(0g𝑊)) = (𝑁𝑋))
4420, 43eqtr3d 2806 1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((𝑀1 ) · 𝑋) = (𝑁𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 382   = wceq 1630  wcel 2144  cfv 6031  (class class class)co 6792  Basecbs 16063  +gcplusg 16148  Scalarcsca 16151   ·𝑠 cvsca 16152  0gc0g 16307  Grpcgrp 17629  invgcminusg 17630  1rcur 18708  LModclmod 19072
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-rep 4902  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095  ax-cnex 10193  ax-resscn 10194  ax-1cn 10195  ax-icn 10196  ax-addcl 10197  ax-addrcl 10198  ax-mulcl 10199  ax-mulrcl 10200  ax-mulcom 10201  ax-addass 10202  ax-mulass 10203  ax-distr 10204  ax-i2m1 10205  ax-1ne0 10206  ax-1rid 10207  ax-rnegex 10208  ax-rrecex 10209  ax-cnre 10210  ax-pre-lttri 10211  ax-pre-lttrn 10212  ax-pre-ltadd 10213  ax-pre-mulgt0 10214
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-nel 3046  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rmo 3068  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-pss 3737  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-tp 4319  df-op 4321  df-uni 4573  df-iun 4654  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-tr 4885  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6753  df-ov 6795  df-oprab 6796  df-mpt2 6797  df-om 7212  df-wrecs 7558  df-recs 7620  df-rdg 7658  df-er 7895  df-en 8109  df-dom 8110  df-sdom 8111  df-pnf 10277  df-mnf 10278  df-xr 10279  df-ltxr 10280  df-le 10281  df-sub 10469  df-neg 10470  df-nn 11222  df-2 11280  df-ndx 16066  df-slot 16067  df-base 16069  df-sets 16070  df-plusg 16161  df-0g 16309  df-mgm 17449  df-sgrp 17491  df-mnd 17502  df-grp 17632  df-minusg 17633  df-mgp 18697  df-ur 18709  df-ring 18756  df-lmod 19074
This theorem is referenced by:  lmodvsneg  19116  lmodvsubval2  19127  lssvnegcl  19168  lspsnneg  19218  lmodvsinv  19248  lspsolvlem  19355  tlmtgp  22218  clmvneg1  23117  deg1invg  24085
  Copyright terms: Public domain W3C validator